Potentiel de réduction du carbone et stratégies de sélection des technologies émergentes en phase de construction

Pourquoi des chantiers plus propres comptent

Les bâtiments sont responsables d'une large part des émissions mondiales qui réchauffent le climat, pourtant la plupart des débats publics portent sur la consommation d'énergie une fois les occupants installés. Cette étude examine au contraire une phase plus courte mais intense de la vie d'un bâtiment : la phase de construction. En analysant 25 technologies de construction émergentes, les chercheurs montrent comment des méthodes et des matériaux plus intelligents peuvent fortement réduire la pollution carbonée sur site, et ils fournissent des orientations pratiques sur les outils les plus efficaces selon les types de projets.

Des chantiers mouvementés aux coûts carbone cachés

Lorsque l'on imagine la construction, on voit des grues, des camions malaxeurs et des piles d'acier. Derrière cette activité se cachent trois sources principales d'émissions de carbone sur site : les carburants et l'électricité qui alimentent les machines et l'éclairage, les gaz et matériaux consommés lors du soudage et d'autres procédés, et le transport des déchets comme les chutes d'acier et les coffrages jetés. Ces émissions peuvent se produire sur seulement un ou deux ans, mais elles sont très concentrées. À mesure que les villes construisent et reconstruisent rapidement, ce « carbone en phase de construction » devient une part importante mais souvent négligée de l'impact climatique du secteur du bâtiment.

Quatre familles d'outils pour des chantiers plus propres

Les auteurs ont regroupé les 25 technologies émergentes en quatre familles faciles à comprendre. D'abord, des matériaux plus résistants et performants, comme les bétons et aciers haute performance, qui permettent d'utiliser moins de matière pour la même résistance. Ensuite, des méthodes simplifiant les processus qui suppriment ou raccourcissent des étapes salissantes sur site, comme des systèmes de plancher spéciaux qui n'ont pas besoin d'une couche de nivellement supplémentaire, ou des finitions murales évitant l'enduit. Troisièmement, des technologies qui exploitent des ressources renouvelables et réduisent les déchets, telles que la collecte d'eau de pluie, l'énergie solaire ou aérothermique pour l'alimentation du chantier, et les systèmes réduisant ou recyclant les débris de construction. Enfin, les technologies de préfabrication déplacent une grande partie du travail en usine, de sorte que le chantier se limite principalement à l'assemblage plutôt qu'à une fabrication lourde.

Quelles options réduisent le plus le carbone

Toutes les innovations ne se valent pas. L'étude montre que les technologies fondées sur les ressources renouvelables et la réduction des déchets peuvent, directement sur le chantier, éliminer presque toutes les émissions directes liées à l'approvisionnement en eau, à la consommation électrique et au transport des déchets, car elles s'appuient sur une énergie propre et évitent le convoyage des gravats vers les décharges. Vient ensuite la préfabrication : pour la plupart des systèmes préfabriqués étudiés, les émissions sur site diminuent de plus de 90 % par rapport au béton coulé et à la découpe d'acier sur place. Les méthodes simplifiant les processus présentent un large éventail d'avantages ; certaines, comme le coffrage de dalles en une seule fois et les murs sans enduit, suppriment complètement certaines tâches et leurs émissions, tandis que d'autres offrent des économies modestes. Les matériaux haute résistance et haute performance fournissent les réductions sur site les plus faibles, généralement inférieures à 30 %, car ils diminuent principalement les quantités de matériau plutôt que l'énergie et les déchets liés aux activités de construction.

Choisir le bon mélange pour chaque projet

Comme les projets diffèrent par la hauteur, la structure et l'usage, les auteurs soutiennent qu'aucune technologie unique n'est la meilleure partout. Ils proposent plutôt une stratégie de sélection fondée sur l'emplacement du bâtiment, son usage et les objectifs climatiques et politiques locaux. Pour les gratte-ciel très hauts et les ponts à grandes portées, des bétons, aciers et barres d'armature plus résistants peuvent réduire l'utilisation de matériau et raccourcir les temps de travail. Pour les immeubles d'habitation standardisés et les parcs de bureaux, des processus rationalisés et des murs ou dalles préfabriqués peuvent réduire fortement la consommation d'énergie et les déchets sur site. Les campus certifiés verts, écoles et hôpitaux peuvent tirer le plus de bénéfice de la combinaison solaire, systèmes de récupération d'eau de pluie et réduction stricte des déchets. Pour tester cette approche, l'équipe a appliqué huit des 25 technologies à un grand projet de parc industriel à Xinyang, en Chine. Le paquet combiné a réduit les émissions de construction sur site d'environ 28 %, une économie que les auteurs comparent à la quantité de carbone qu'une petite forêt de plusieurs milliers d'arbres absorberait sur la même période.

Ce que cela signifie pour la construction future

L'étude conclut que les chantiers peuvent devenir bien plus propres sans attendre des percées lointaines. En comprenant comment chaque technologie réduit le carbone — par l'économie d'énergie, la réduction des déchets ou le transfert du travail vers des usines plus efficaces — constructeurs et décideurs peuvent choisir les bonnes combinaisons pour chaque projet. Si le déplacement des processus hors site génère de nouvelles émissions en usine, ces environnements contrôlés sont généralement plus faciles à nettoyer que des chantiers dispersés. Avec de meilleures données, des outils numériques de planification intelligents et des règles et incitations favorables, les auteurs estiment que les villes peuvent rapidement intensifier ces pratiques émergentes, transformant les chantiers fortement émetteurs d'aujourd'hui en pôles d'activité beaucoup moins carbonés.

Citation: Liu, Z., Xia, Z., Li, J. et al. Carbon reduction potential and selection strategies of emerging construction-phase technologies. Sci Rep 16, 7863 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39122-1

Mots-clés: émissions de carbone liées à la construction, bâtiments préfabriqués, technologies de construction écologiques, énergies renouvelables sur les chantiers, réduction des déchets de construction